移軸技術(shù)在3D立體攝影中的應(yīng)用探討

張婉琪 潘璋敏

摘要：移軸技術(shù)的出現(xiàn)有效地解決了諸多如透視變形、全區(qū)域清晰合焦的問題。本文通過探討移軸技術(shù)的特點，以將移軸技術(shù)應(yīng)用于3D立體攝影可帶來的一些視覺效果上的優(yōu)勢來印證移軸技術(shù)在立體攝影中也是一種更為理想的攝影手段。

關(guān)鍵詞：移軸；立體攝影；視覺；畫面效果

1移軸技術(shù)簡述

在以往，移軸是大畫幅相機才有的一個主要功能。大畫幅相機可以通過皮腔與機身間的平移、升降、俯擺的運動，改變鏡頭主光軸與成像面的位置進行移軸攝影。而現(xiàn)在，在科技的不斷進步下，也可以通過移軸（Tilt-shift）鏡頭來實現(xiàn)移軸技術(shù)攝影。與普通鏡頭相比，它的結(jié)構(gòu)特點是：光軸可以平移、傾斜，鏡頭本身可以旋轉(zhuǎn)。通過平移、傾斜、旋轉(zhuǎn)可以實現(xiàn)矯正畸變，打破焦平面位置在任何區(qū)域清晰合焦的特點。

2移軸的作用

移軸因為其傾斜、平移以及透視控制的功能，可以通過調(diào)整鏡頭來選擇焦平面，用來矯正普通廣角鏡頭拍照時所產(chǎn)生出的畸變。常把這種鏡頭的平移和傾斜功能組合使用，在糾正透視變形的同時，也能獲得一般攝影鏡頭難以達到的全區(qū)域合焦的效果。例如，將摩天大樓拍出筆直聳立的效果，也可以將真實世界拍成像是玩具模型一樣非常獨特，這樣效果的移軸攝影現(xiàn)在正在悄然興起。

2.1矯正透視變形

一般在拍攝高大的建筑物時，為了拍攝到建筑物的全景，相機鏡頭都采用仰拍的形式。結(jié)果因為相機焦平面與高樓的主線存在一定夾角，造成透視畸變，所以拍攝出來的畫面中的建筑物往往像是要塌下來似的。

在這種情況下，移軸技術(shù)很好地解決了這一點，通過移軸的平移與傾斜功能來調(diào)整這種變形，并且可以得到明顯的效果。

2.2打破焦平面位置

（1）營造“微縮模型景觀”效果。移軸攝影之所以看起來像是一個“人造城市”，是因為它的虛化效果。就像是微距拍攝一樣，移軸鏡頭很好地利用了這一點，使得合焦部分和大幅虛化的部分存在于一張照片上。一般鏡頭在較長的攝影距離上無法拍攝出這樣的效果，但是使用移軸鏡頭能夠自由控制合焦面的方向，所以能夠得到這樣的特殊視覺效果。拍攝這些照片應(yīng)該盡可能在高處，可以在高層大樓上透過窗戶俯瞰拍攝，這樣拍攝出來的真實世界的畫面就像是微縮模型景觀一樣，非常獨特。

（2）獲取最大化的景深。移軸攝影鏡頭還可以被用來拍攝全區(qū)域清晰合焦的畫面效果，也就是一般攝影中所說的大景深效果。通常在商業(yè)產(chǎn)品廣告攝影以及建筑攝影中，我們經(jīng)常利用移軸鏡頭的平移和傾斜功能，去矯正被攝物體由于透視產(chǎn)生的畸變，還可以利用其傾斜與透視控制的功能去完成全區(qū)域的清晰合焦，一定程度上達到景深最大化，完成普通鏡頭無法達到的特定效果，而這一特點也就是遵循了“莎姆定律”（莎姆定律指出，當(dāng)被攝體平面、焦平面和鏡頭平面的三個平面的延長面相交于一直線時，即可得到全面清晰的影像）。在拍攝時，只要按照莎姆定律調(diào)整機身平面、鏡頭的傾角和被攝物平面三者間的關(guān)系，即使光圈開到最大，也可以獲得大景深的效果。

（3）有效地避開一些不想被拍攝進畫面中的物體。在用普通相機拍攝一些畫面時，我們經(jīng)常會礙于這樣或那樣不想被表現(xiàn)進畫面內(nèi)的一些物體，如在拍攝某一件反射體時，拍攝者及拍攝像機就會很尷尬地出現(xiàn)在反射物體的鏡面上，或者通過一個狹窄的窗口想要拍攝窗口外面的景象，但相機無法完全伸出，在畫面的邊緣會有視線被擋。這時，我們只要通過平移、傾斜或旋轉(zhuǎn)移軸鏡頭，就可以幫助我們很好地解決這些棘手的問題。

3移軸技術(shù)應(yīng)用于3D立體攝影

3.1普通3D立體拍攝中存在的問題

立體攝影就是利用攝影機模擬人的雙眼視覺，通過相機左右兩個鏡頭主光軸的水平間距與會聚功能來拍攝模擬人左右眼分別看到的畫面，并且進行后期圖像合成處理，從而來實現(xiàn)對場景的三維立體化重現(xiàn)。觀眾只要佩戴上立體眼鏡就能夠看到畫面中的立體效果。

在普通立體攝影過程中，由于左右兩相機之間存在著間距，兩相機的物平面不能完全重合，主軸之間又存在著夾角，從而會使左右兩相機所拍攝到的景物存在不同的畸變，造成畫幅對的左右畫面之間的透視效果差異，且進一步又產(chǎn)生了垂直視差，影響著3D影像的立體畫面效果，造成了立體視覺舒適度的下降。

3.2移軸技術(shù)應(yīng)用于立體攝影中的效用

（1）消除因相機主光軸匯聚時產(chǎn)生的視差及透視畸變。在真實3D攝影中，通常以旋轉(zhuǎn)攝影機的方向角度的方式來達到視點匯聚，但往往需要計算及其精密以及配備一些復(fù)雜的測算設(shè)備來完成，而最終達成的效果卻不一定與實際花費的精力成正比。在這種情況下，移軸技術(shù)扮演了非常特殊的角色，攝影師可以輕松地通過移軸技術(shù)來形成匯聚。例如，移軸鏡頭的傾斜功能調(diào)整了樓宇的透視變形，使之不再像是普通攝影中要倒塌一般的視覺感受，使其更有屹立之感。移軸技術(shù)可以消除普通3D攝影技術(shù)中難以避免的楔形畸變、垂直視差以及焦平面上的清晰度等差異，從而來提高3D影像的質(zhì)量。同時，在3D影像的后期合成中也消除了相對水平視差的問題。

（2）加強立體深度。對于3D立體攝影而言，最能表現(xiàn)其震撼的立體深度視覺感受的一定是大場景大景深的畫面。在一般攝影中，我們就會首先使用廣角鏡頭，一方面，雖然廣角鏡頭能表現(xiàn)龐大的視覺場面，但也存在了相當(dāng)大的透視畸變，這對于立體畫面而言是一種很大的弊端，因為透視畸變就會產(chǎn)生左右畫面合成之后的垂直視差，一有垂直視差，就會對3D立體畫面在觀看過程中產(chǎn)生疊影、模糊、不舒適的影響；另一方面，即使光圈開到最小，在一定程度上，還會產(chǎn)生焦外模糊的情況。這時，移軸鏡頭在3D立體攝影中的應(yīng)用不但能滿足前者的大場景并解決畸變，還能滿足后者的大景深，使視場景深最大化，從而加強立體深度感。

（3）突出畫面主體。正常情況下，相機焦平面與感光元件平面平行，用大光圈拍攝的話，焦平面上的景物肯定是清晰的，而焦外則是模糊的。若用移軸鏡頭打破焦平面，就能改變清晰范圍。知道了這一原理，就可以通過移軸的本身優(yōu)勢來創(chuàng)造出我們想要的畫面效果。其中一個優(yōu)勢就體現(xiàn)在了移軸鏡頭在立體攝影中對主體表現(xiàn)的突出，對畫面主次層次感的劃分。通過平移傾斜的功能原理來改變原來的焦平面位置，從而調(diào)整畫面的主次輕重，將主體物放在想要突出的位置上，將多余部分或不想引起注意的事物虛化掉。在傳統(tǒng)3D立體攝影中，我們就經(jīng)常發(fā)現(xiàn)為了表現(xiàn)某一部分主體物，但又不可避免地將原本不想拍進畫面的其他物體帶入，影響了畫面的整體效果。例如，大的塊面或雜亂的線條，原本就沒有立體感，進入畫面后更加大大減弱了立體畫面的整體感覺，這讓攝影者很是頭疼，這時在立體攝影中引入移軸，效果就不言而喻了。

（4）夸張被攝物體。通常情況下，近大遠小的畫面透視更適合立體畫面效果展示時使用，由于移軸鏡頭的特殊物理原理，不但可以調(diào)節(jié)畫面中物像的透視關(guān)系，而且還能將其相應(yīng)夸大，加強視覺沖擊力。

4總結(jié)與展望

本文從理論上來證明了移軸技術(shù)是更為理想的攝影控制技術(shù)，并提出在真實3D攝影中引入移軸技術(shù)的優(yōu)勢。由于透視畸變、垂直視差和清晰度差異對立體視覺造成的負面影響，以及在景深短、兩攝影機之間的夾角大的條件下，移軸鏡頭為立體攝影帶來了新的技術(shù)支持，并在打造立體感較強的畫面的同時創(chuàng)造出不同一般攝影畫面的震撼視覺感受。

立體攝影的誕生本身就是一種模擬人眼視覺的感受，移軸技術(shù)也能很好地契合人眼的視覺習(xí)慣。它就像人眼的視覺焦點，即使是在焦點的同一平面上的景物也可以是模糊的。所以，使用移軸鏡頭來拍攝3D立體畫面，也是一種更無限接近人眼感官視覺的表現(xiàn)手段。在現(xiàn)代攝影藝術(shù)表現(xiàn)手段匱乏，3D立體表現(xiàn)力遇到瓶頸障礙的時期，我們攝影人士不妨多使用一些如移軸技術(shù)等的尖端攝影技術(shù)去開拓另一片融技術(shù)與藝術(shù)為一體的攝影篇章。